【手続補正書】
【提出日】平成18年4月18日(2006.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】露光装置及び露光方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  原版上のパターンを基板上に露光する露光装置であって、
前記基板を保持する第１チャック、第２チャック、及び第３チャックと、
前記第１チャックを保持して微小駆動を行う第１微動ステージと、
前記第２チャックを保持して微小駆動を行う第２微動ステージと、
前記第１微動ステージ及び第２微動ステージが載置されると共に、光軸にほぼ垂直なＸＹ方向の平面内を移動可能な粗動ステージと、
前記第１チャックに保持された基板に対して露光動作を実行する露光部と、
前記第２チャックに保持された基板に対して計測動作を実行する計測部と、
前記粗動ステージを駆動させて前記計測部による計測動作及び前記露光部による露光動作とを実行する制御部とを備え、
前記制御部は、前記露光動作が完了した基板を前記第１チャックと共に、前記第１微動ステージから搬出する動作と、
前記計測動作が完了した基板を前記第２チャックに保持した状態で、前記第２微動ステージから前記第１微動ステージに移動させる動作と、次の計測動作を実行すべき基板を前記第３チャックに保持した状態で、前記第２微動ステージに搬入する動作と、を連続的に実行することにより複数の基板に対する前記計測動作と前記露光動作とを並行して実行することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第３チャックを前記第１チャックと兼用としたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１チャックから第３チャックの他に更にチャックを有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記露光動作中は原版及び基板を静止状態とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記露光動作中は原版及び基板を投影系に対して走査状態とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記粗動ステージの外部に、前記第１チャック及び第２チャックを一時的に保持するチャック保持機構部を有し、
前記露光動作が完了した基板を保持する第１チャックと、前記計測動作が完了した基板を保持する第２チャックとを、前記粗動ステージから前記チャック保持機構部に一時的に移動させ、前記第１チャック及び第２チャックから切り離した粗動ステージを移動した後、前記第２チャックを前記粗動ステージに戻すことにより、前記第１チャックの前記第１微動ステージからの搬出と、前記第２チャックの前記第２微動ステージから第１微動ステージへの移動とを並行して行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記粗動ステージの外部に、前記第１チャック、第２チャック及び第３チャックを一時的に保持するチャック保持機構部を有し、
前記露光動作が完了した基板を保持する第１チャックと、前記計測動作が完了した基板を保持する第２チャックとを、前記粗動ステージから前記チャック保持機構部に一時的に移動させ、前記第１チャック及び第２チャックから切り離した粗動ステージを移動した後、前記第２チャック及び第３チャックを前記粗動ステージに戻すことにより、前記第１チャックの前記第１微動ステージからの搬出と、前記第２チャックの前記第２微動ステージから第１微動ステージへの移動と、前記第３チャックの前記第２微動ステージへの搬入とを並行して行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記基板を保持する複数のチャックの周辺部に、少なくとも１つの高さ方向の基準面を配置し、
前記露光部の投影系の下面には、前記基準面の高さ方向を計測する第１センサを配置し、
前記計測部の下面には、前記基準面の高さ方向を計測する第２センサと、前記基板の高さ方向を計測する第３センサとを配置し、
前記計測部は、前記第２センサにより基準面の高さを計測すると共に、前記第３センサにより基板の前記ＸＹ方向の平面内の各位置の高さを計測し、
前記露光部は、前記第１センサによる基準面の高さ方向を計測した後、前記計測部において予め第２センサ及び第３センサにより計測した基準面の基板の前記ＸＹ方向の平面内の各位置の高さの計測結果と、前記第１センサの計測結果とから前記基板の前記ＸＹ方向の平面内の各位置を算出し、前記露光動作時には、基板上の各露光領域が投影系の像面位置に一致するように、基板の高さ方向、もしくは高さ方向と傾き方向への駆動を行い、露光動作を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記計測部において、前記第３センサによる基板の前記ＸＹ方向の平面内の各位置の高さ計測と、前記露光部における、計測が完了した基板への露光動作とを同時に並行して実行する請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第１センサによる前記第１チャック上の基準面の計測と、前記第２センサによる前記第２チャック上の基準面の計測とを同時に並行して実行することを特徴とする請求項８又は９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第２センサによる前記第２チャック上の基準面の計測と、前記第３センサによる第２チャック上の基準面の計測とを同時に行うことにより、前記第２センサと第３センサのキャリブレーションを実行することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記第２センサで基準面及び基板の高さ方向とを計測し、前記第３センサを削除可能としたことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第１センサ及び第２センサを同種類のセンサとしたことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第１センサ及び第２センサを静電容量型センサとしたことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記第３センサは、特定マークを基板上に斜入射投影する投影部と、前記特定マークを撮像する検出部とを有することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記基板を保持する複数のチャックの周辺部に、少なくとも１つの前記ＸＹ方向の基準マークを配置し、
前記露光部には、前記基準マークの前記ＸＹ方向を計測する第１アライメント部を配置し、
前記計測部には、前記基準マーク及び基板上のアライメントマークのＸＹ方向を計測する第２アライメント部を配置し、
前記計測部は、前記第２アライメント部による基準マークのＸＹ方向の計測、及び基板上の計測ショットのアライメントマークの位置計測とを実行し、
前記露光部は、前記第１アライメント部による基準マークのＸＹ方向を計測し、前記計測部において予め第２アライメント部により計測した基準マークの基板の各位置におけるＸＹ方向の計測結果と、前記第１アライメント部の基準マークのＸＹ方向の計測結果とから前記基板の各位置におけるアライメントの誤差を算出し、前記露光動作時には、基板上の予め決められた位置に原版上のパターンが露光されるように、上記誤差を補正して露光動作を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記計測部における、前記第２アライメント部による基板上の計測ショットのアライメントマークの位置計測は、前記露光部における基板上への露光動作中に、前記第２アライメント部に計測ショットが接近した場合に、露光動作と並行して若しくは露光動作を一時中断して実行することを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記計測ショットのアライメントマーク位置のＹ座標において、ターン動作時のＹ方向速度がゼロになるように粗動ステージを駆動し、前記計測ショットのアライメントマーク位置のＸ座標においては、Ｘ方向速度がゼロになるように粗動ステージを一時停止することを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記第１アライメント部による前記第１チャック上の基準マークのＸＹ方向の計測と、前記第２アライメント部による前記第２チャック上の基準マークのＸＹ方向の計測とを同時に並行して実行することを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項２０】
前記第１アライメント部は高倍率と低倍率での同時計測が可能であり、前記第１チャック上の基準マークを高倍率と低倍率で同時計測し、前記基準マークが高倍率での計測可能範囲である場合には前記基準マークの位置計測を実行し、前記基準マークが高倍率での計測可能範囲外である場合には、前記低倍率での計測結果から、前記第１微動ステージ、もしくは、当該第１微動ステージと前記粗動ステージを駆動することにより、前記基準マークを高倍率での計測可能範囲に移動させ、当該基準マークの位置計測を実行することを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項２１】
前記第２アライメント部は高倍率と低倍率での同時計測が可能であり、前記第２チャック上の基準マークを高倍率と低倍率で同時計測し、前記基準マークが高倍率での計測可能範囲である場合には前記基準マークの位置計測を実行し、前記基準マークが高倍率での計測可能範囲外である場合には、前記低倍率での計測結果から、前記第２微動ステージ、もしくは、当該第２微動ステージと前記粗動ステージを駆動することにより、前記基準マークを高倍率での計測可能範囲に移動させ、当該基準マークの位置計測を実行することを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記チャックを前記粗動ステージに搬入する前に、当該チャック上のチャック基準マーク位置、及び、当該チャック上に保持された基板上のアライメントマーク位置を計測し、前記チャック基準マークと前記粗動ステージとが予め決められた位置関係になるように、前記チャックを前記粗動ステージに搬入することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記チャックを前記粗動ステージに搬入する前に、当該チャック上のチャック基準マーク位置、及び、当該チャック上に保持された基板上のアライメントマーク位置を計測し、前記アライメントマークと前記チャック基準マークとが予め決められた相対位置関係になるように、前記チャックと前記基板との相対的な位置合わせを実行することを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記チャックを前記粗動ステージに搬入する前に、当該チャック上のチャック基準マークの高さ、及び、当該チャック上に保持された基板のＸＹ方向の複数の位置での高さを計測し、前記チャックを前記第２微動ステージに搬入後、前記計測結果から前記チャック基準マークの高さ及び前記基板の高さが、前記第２センサ及び第３センサの計測範囲内になるように、前記第２微動ステージにより前記チャックの高さ及び傾き方向への駆動を行うことを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記第１微動ステージの駆動可能ストロークより、前記第２微動ステージの駆動ストロークを大きくしたことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記第１微動ステージと前記第２微動ステージのそれぞれの機械的共振周波数が異なるようにしたことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２７】
前記第１微動ステージと前記第２微動ステージの制御パラメータを、前記露光部における露光動作時と、この露光動作中に実行する前記計測部における基板上の計測ショットのアライメントマーク位置の計測動作時とで変更することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記第１微動ステージと前記第２微動ステージのそれぞれには、前記粗動ステージのレーザ干渉計によりＸＹ方向の位置計測が可能なようにバーミラーが設けられ、前記第１微動ステージと前記第２微動ステージの少なくとも一方を前記粗動ステージに対して不動として当該粗動ステージをＸＹ方向に駆動することにより、前記第１微動ステージと前記第２微動ステージの各々のバーミラーのＸ方向の相対誤差と、Ｙ方向の相対誤差とを計測可能としたことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記第１微動ステージと前記第２微動ステージのそれぞれの天板上面が同一平面上に位置するように、天板上面のそれぞれに複数の突出部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項３０】
前記第１微動ステージと前記第２微動ステージのいずれにもチャックが保持されているか、あるいは、前記第１微動ステージと前記第２微動ステージのいずれにもチャックが保持されていない場合には、前記粗動ステージを高速で駆動することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項３１】
前記露光動作時及び計測動作時においては、前記第１微動ステージと前記第２微動ステージのそれぞれにチャックが保持されると共に、前記粗動ステージの外部に１つ以上のチャックがあり、前記粗動ステージの外部のチャックでは、当該チャックからの基板の搬出、次に処理する基板の搬入と、前記チャック基準面の高さ計測、前記チャック基準マークの位置計測、前記基板の高さ計測、当該基板上のアライメントマークの位置計測、前記チャック基準マークに対する基板上のアライメントマークの相対位置合わせの全て、もしくは、一部を、前記粗動ステージ上での露光動作と計測動作に並行して行うことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項３２】
複数のチャックはクリーンエア空間、窒素パージ空間、もしくは真空空間内を循環移動し、露光が完了した基板は、前記空間の搬出位置でチャックから取り外されて、前記空間から大気側に搬出され、これから露光する基板は、前記空間の搬入位置でチャックに大気側より搬入されることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項３３】
前記クリーンエア空間、窒素パージ空間、もしくは真空空間内のチャック上から基板を取り出す搬出部と、前記空間からチャックを取り出す搬出部とを兼用したことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項３４】
前記露光部での露光動作終了時、もしくは、前記計測部での計測動作終了時に、前記チャック基準マークの位置を再度計測し、この計測結果が予め決められた量より大きい場合には、微動ステージの天板クリーニング、ワーニング発生、エラー停止のいずれかの処理を行うことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項３５】
原版上のパターンを投影系を介して基板上に露光する露光装置であって、
前記基板を保持する第１チャック、第２チャック、及び第３チャックと、
前記第１チャックを保持して微小駆動を行う微動ステージと、
前記第２チャックを保持するチャック保持部と、
前記微動ステージ及びチャック保持部が載置されると共に、前記投影系の光軸にほぼ垂直なＸＹ方向の平面内を移動可能な粗動ステージと、
前記第１チャックに保持された基板に対して露光動作を実行する露光部と、
前記第２チャックに保持された基板に対して計測動作を実行する計測部と、
前記粗動ステージを駆動させて前記計測部による計測動作及び前記露光部による露光動作とを実行する制御部とを備え、
前記制御部は、前記露光動作が完了した基板を前記第１チャックと共に、前記微動ステージから搬出する動作と、前記計測動作が完了した基板を前記第２チャックに保持した状態で、前記チャック保持部から前記微動ステージに移動させる動作と、次の計測動作を実行すべき基板を前記第３チャックに保持した状態で、前記チャック保持部に搬入する動作と、を連続的に実行することにより複数の基板に対する前記計測動作及び前記露光動作とを並行して実行することを特徴とする露光装置。
【請求項３６】
前記第３チャックを前記第１チャックと兼用としたことを特徴とする請求項３５に記載の露光装置。
【請求項３７】
前記第１チャックから第３チャックの他に更にチャックを有することを特徴とする請求項３５に記載の露光装置。
【請求項３８】
基板を保持する第１チャック、第２チャック、及び第３チャックと、前記第１チャックを保持して微小駆動を行う第１微動ステージと、前記第２チャックを保持して微小駆動を行う第２微動ステージと、前記第１微動ステージ及び第２微動ステージが載置されると共に、光軸にほぼ垂直なＸＹ方向の平面内を移動可能な粗動ステージと、前記第１チャックに保持された基板に対して露光動作を実行する露光部と、前記第２チャックに保持された基板に対して計測動作を実行する計測部と、前記粗動ステージを駆動させて前記計測部による計測動作及び前記露光部による露光動作とを並行して実行する制御部とを備え、前記原版上のパターンを基板に露光する露光装置における露光方法であって、
前記露光動作が完了した基板を前記第１チャックと共に、前記第１微動ステージから搬出する工程と、
前記計測動作が完了した基板を前記第２チャックに保持した状態で、前記第２微動ステージから前記第１微動ステージに移動させる工程と、
次の計測動作を実行すべき基板を前記第３チャックに保持した状態で、前記第２微動ステージに搬入する工程とを備えることを特徴とする露光方法。
【請求項３９】
原版上のパターンを基板に露光する露光装置において、
前記基板を保持するチャックを保持して微小駆動を行う複数の微動ステージと、
前記複数の微動ステージが載置されると共に、光軸にほぼ垂直なＸＹ方向の平面内を移動可能な粗動ステージと、
前記チャックに保持された基板に対して露光動作を実行する露光手段と、
前記チャックに保持された基板に対して計測動作を実行する計測手段と、
前記粗動ステージを駆動して前記計測手段による計測動作及び前記露光手段による露光動作とを並行して実行する制御手段とを具備することを特徴とする露光装置。